JPH04133357A - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

半導体装置の作製方法

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JPH04133357A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は信頼性の高い太陽電池なとの多結晶珪素光電変
換装置に関するものである。
〔発明の詳細な説明） 本発明は熱再結晶化によって得られる多結晶珪素半導体
層がこの熱再結晶化の際に縮むことに着目し、ガラス基
板としてこの基板上に設けられる珪素半導体層と同じ収
縮率を持つガラス基板を用いたことを特徴とする光電変
換装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来多結晶珪素半導体層を用いた薄膜太陽電池などの光
電変換装置は、ガラスなとの絶縁基板上に裏面電極を形
成し、その上に気相化学反応法によりａ−５ｉ膜などの
非晶質珪素半導体層を形成し、これを熱再結晶化（〜６
００”Ｃ以上）させることにより得た多結晶珪素半導体
層を用いていた。
〔従来技術の問題点〕
熱再結晶化を行なうためには６００℃以上の温度中にお
いて数十時間の時間をがけ熱アニールを行なわなければ
ならない。この工程において非晶質状態の珪素半導体薄
膜は熱収縮をおこし、できあがった多結晶珪素半導体薄
膜にはクラック（ひび割れ）や基板からの剥離が生じて
しまう。
例えばＰＩＮ構造を有する光電変換装置では、このクラ
ックの発生によってＰ層と１層が電気的にショートして
しまう等の問題が発生し、電気的特性を低下させてしま
う。
〔発明の目的〕
本発明は、熱再結晶化によって作製される多結晶珪素半
導体を用いた光電変換装置などの半導体装置において、
半導体層と基板との剥離や半導体層にクラックか生じな
い高信頼性を有する半導体装置を発明することを目的と
する。
〔発明の構成〕
本発明は、珪素半導体が６００℃の温度において示す熱
収縮率と同じ熱収縮率を示すガラス基板を用いたことを
特徴とする多結晶珪素半導体装置である。
熱再結晶化によって非晶質珪素半導体層を多結晶化させ
る場合にこの半導体層は熱によって縮みをおこす。する
と基板、代表的にはガラス基板との熱膨張係数の違いな
どから基板からの剥離、半導体層中でのクラックの発生
などの諸問題か発生するが、基板も半導体層と同じよう
に縮むならばこのような問題は解決することかできる。
本発明は珪素と同じ縮み方をするガラス基板を用いるこ
とにより上記に記した熱再結晶化工程における珪素半導
体層の基板からの剥離や珪素半導体層中に発生するクラ
ックの発生を防止するものである。
また発明の構成は珪素半導体層に限らず一般に非単結晶
半導体を熱再結晶化させる場合に有効である。ここてい
う非単結晶半導体とは非晶質半導体のみならず結晶化か
不十分な準結晶状態、粒径の小さい微結晶状態を含むも
のである。
〔実施例〕
本実施例はガラス基板としてＡＮガラスを用いて多結晶
珪素太陽電池を作製したものである。
以下に第１図に従い作製工程を示す。
まずＡＮガラス基板（１１）上に裏面電極用に金属とし
てＣｒ（１２）を公知のスパッタ法または蒸着法により
５００〜２０００人の厚さに成膜する。
つぎに前記Ｃｒ電極上にＰＣＶＤ法によりＮ型半導体層
となる非晶質珪素半導体層（１３）を以下の条件で１０
０〜５００人の厚さに成膜する。
ＰＨ３／５ｉＨ４＝　０．１〜１　（総流量５００ｓｅ
ｃｍ）ＲＦパワー　１０〜８０Ｗ　（１３，５６ＭＨｚ
）圧力　　　０．０１〜ｌ　Ｔａｒｒ 成膜温度　１００〜４００℃ つぎにＩ型半導体層となる非晶質珪素半導体層（１４）
を以下の条件で０．５〜５μｍの厚さに成膜する。
５ｉＨ４＝　１０”−１００ｓｅｃｍ ＲＦパワー１０〜８０Ｗ　（１３，５６ＭＨ２）圧力　
　　０．０１〜Ｉ　Ｔｏｒｒ 成膜温度　１００〜４００℃ つぎにＰ型半導体層となる非晶質珪素半導体層（１５）
を以下の条件で１００〜５００人の厚さに成膜する。
ＢＪｓ／５ｉＨ４＝　０．１〜ｌ　（総流量５０ｓｅｃ
ｍ）ＲＦパワー　１０〜８０Ｗ　（１３，５６ＭＨ２）
圧力　　　０．０１〜ｌ　Ｔｏｒｒ 成膜温度　１００〜４００”Ｃ つぎにＮ２雰囲気化において１０〜１００時間かけて熱
再結晶化させ多結晶珪素半導体層を得た。
最後に透明電極であるＩＴＯ電極（１６）を２０００人
の厚さに公知のスパッタ法によって成膜し、多結晶珪素
太陽電池を完成させた。
本実施例において用いたガラス基板（１１）の変わりに
石英基板を用いた多結晶珪素太陽電池を比較例として作
製し、その表面の様子を表した図を第２図に示す。
本発明の構成をとると第２図にあるようなりラックはま
ったく発生せず、きれいな多結晶珪素半導体層表面を得
ることかできた。
本実施例においてはＡＮガラスをそのまま用いたか、Ａ
Ｎガラスを前熱処理することによってさらに高い信頼性
を存する半導体装置、例えば多結晶珪素太陽電池を作製
することができる。
第３図は旭硝子のＡＮ−２ノンアルカリガラスをＮ２雰
囲気中において６１０℃の温度で１２時間の熱処理を行
なった場合におけるガラスの縮み率の温度依存特性（Ａ
）と、同じ材質のガラスで熱処理を行なわなかった場合
（Ｂ）におけるガラスの縮み率の温度依存特性を示した
ものである。
このことを利用して半導体層の熱収縮率に合わせてガラ
ス基板の熱的性質を熱処理によりコントロールすること
かでき、高信頼性を有する半導体装置、特に太陽電池を
得ることができる。
〔発明の効果〕
本発明の構成を得ることによって、クラックや剥離のな
い高信頼性を有する半導体装置を作製することができた
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本実施例において作製した多結晶珪素太陽電池
の作製工程を示す。 第２図は本実施例において用いたＡＮガラスの変わりに
石英を基板として用いた比較例の多結晶珪素半導体層の
表面の様子を表した図である。 第３図は熱処理したＡＮガラヌの縮み率と温度の関係を
示すグラフである。 （１）・・・ガラス基板 （２）・・・Ｃｒ電極 （３）・・・Ｐ型半導体層 （４）・・・Ｉ型半導体層 （５）・・・Ｎ型半導体層 （６）・・・透明電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）珪素半導体が６００℃の温度において示す熱収縮
    率と同じ熱収縮率を示すガラス基板上に設けられた多結
    晶珪素半導体層を有することを特徴とする光電変換装置
    。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008513976A (ja) * 2004-09-15 2008-05-01 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァー フェーデルング デア アンゲバンテン フォルシュング エー ファー 半導体層の再結晶化及びドーピングを同時に行うための方法並びにこの方法によって製造される半導体層構造
CN109449256A (zh) * 2018-10-26 2019-03-08 含山县领创新材料科技有限公司 一种太阳能电池用硅基薄膜的低成本生产方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697070A (ja) * 1992-09-11 1994-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 多結晶シリコン膜の製造方法
US6180871B1 (en) * 1999-06-29 2001-01-30 Xoptix, Inc. Transparent solar cell and method of fabrication
JP4152574B2 (ja) * 2000-09-25 2008-09-17 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜の成膜方法および半導体装置の製造方法
US6509204B2 (en) 2001-01-29 2003-01-21 Xoptix, Inc. Transparent solar cell and method of fabrication
US8148192B2 (en) * 2010-02-22 2012-04-03 James P Campbell Transparent solar cell method of fabrication via float glass process
US8168467B2 (en) * 2010-03-17 2012-05-01 James P Campbell Solar cell method of fabrication via float glass process
US8129215B1 (en) 2011-04-01 2012-03-06 James P Campbell Method for producing high temperature thin film silicon layer on glass
US8987583B2 (en) 2012-12-01 2015-03-24 Ann B Campbell Variable optical density solar collector

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910007465B1 (ko) * 1988-10-27 1991-09-26 삼성전관 주식회사 비정질 실리콘 태양전지의 제조방법
JP2829653B2 (ja) * 1989-01-21 1998-11-25 キヤノン株式会社 光起電力素子
US5064477A (en) * 1990-01-16 1991-11-12 Delahoy Alan E Radiant energy sensitive device and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008513976A (ja) * 2004-09-15 2008-05-01 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァー フェーデルング デア アンゲバンテン フォルシュング エー ファー 半導体層の再結晶化及びドーピングを同時に行うための方法並びにこの方法によって製造される半導体層構造
CN109449256A (zh) * 2018-10-26 2019-03-08 含山县领创新材料科技有限公司 一种太阳能电池用硅基薄膜的低成本生产方法

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